题文
利用如图所示的装置可进行一氧化碳还原氧化铁的实验,其中,氮气可用作本实验的保护气;盛放氧化铁的是一支带有支管的试管,其支管可用于导出试管内的气体;酒精灯带网罩;整套装置的气密性良好.实验前,弹簧夹a、b均处于关闭状态,开始实验时,打开a,通入氮气一段时间后点燃酒精灯,再关闭a,打开b.
请联系所学知识回答下列问题

(1)试管内一氧化碳与氧化铁反应的方程式______.
(2)结束实验时,应先打开a,再______,然后______,继续通入氮气直到冷却.
(3)请从两个不同角度评价该实验的优点:______,______.
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)一氧化碳在高温时可还原氧化铁生成鉄和二氧化碳,其反应方程式为:Fe2O3+3CO 高温 . 2Fe+3CO2 ;
(2)由于热的情况下铁易被氧化,所以应避免装置温度高时铁被氧化,所以应先打开a通入氮气,再关闭b停止通一氧化碳,最后熄灭酒精灯,这样可保证不反应的一氧化碳得到充分的燃烧,不会污染空气,最后继续通入氮气直到冷却;
(3)为防止可燃性气体加热时有可能发生爆炸,所以开始加热前必须排净装置内的空气,反应开始通入氮气排净装置内的空气,可以防止用一氧化碳排净空气,从而导致的有毒一氧化碳跑污染空气,反应过程中未反应的一氧化碳也通过酒精灯燃烧防止了污染的产生,因此该装置有较好的环保性,不反应的一氧化碳通过燃烧提供了能量,体现了能源的节约;
故答案为:
(1)Fe2O3+3CO 高温 . 2Fe+3CO2;
(2)关闭b;熄灭酒精灯;
(3)环保;节约能源.
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解析
高温 .
考点
据考高分专家说,试题“利用如图所示的装置可进行一氧化碳还原氧化.....”主要考查你对 [一氧化碳还原氧化铁 ]考点的理解。
一氧化碳还原氧化铁
氧化铁自身具有氧化性,我们可以用一氧化碳还原氧化铁。
灼热的氧化铁可以和氢气(H2)、碳(C)、一氧化碳(CO)等具有还原性物质反应,生成铁+X(氧化物)。
实验室一氧化碳还原氧化铁:
①反应原理:3CO + Fe2O3
2Fe + 3CO2
②装置: 
③现象:红色粉末逐渐变为黑色;澄清石灰石变浑浊,尾气燃烧时产生蓝色火焰。
④实验步骤:
a.检验装置的气密性
b.装入药品并固定装置
c.通入一氧化碳气体并点燃酒精灯
d.待装置内的空气全部排尽后点燃酒精喷灯给氧化铁加热
e.当试管内的红色粉末变为黑色时,停止加热
f.待玻璃管内的固体冷却后,停止通一氧化碳,并熄灭酒精灯
⑤实验结论:红色的氧化铁被一氧化碳还原成单质铁,一氧化碳在高温条件下得到了氧,生成了二氧化碳。
⑥化学反应方程式:
3CO + Fe2O3
2Fe + 3CO2
CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O
2CO+O2
2CO2
⑦注意事项:
a.反应条件:高温;若无洒粉喷灯可在酒精灯火焰上加一个金属网罩。
b.CO有剧毒,实验应在通风橱中进行,未反应完的气体要进行尾气处理;尾气处理方法有收集法、燃烧法(将CO转变为无毒的CO2)以防止污染空气。
c.操作顺序:CO要“早出晚归”,洒精喷灯要“迟到早退”。
实验开始先通入CO,排尽装置内的空气,防止CO 与空气混合,加热时发生爆炸;实验完毕后要继续通入 CO气体,直到玻璃管冷却,防止高温下的铁与空气接触,被氧化。


